Selección de aceros para herramientas según el modo de fallo

Aceros para herramientas de alta tenacidad para resistencia al agrietamiento y la fractura.

Los aceros para herramientas de alta tenacidad se utilizan cuando el agrietamiento, el astillamiento o la fractura repentina son los principales modos de fallo. En estas aplicaciones, la herramienta suele romperse antes de desgastarse, por lo que el material debe absorber las cargas de impacto, resistir las concentraciones de tensión y ralentizar la propagación de grietas.

Aceros para herramientas de alta tenacidad disponibles en Aobo Steel.

Aobo Steel suministra barras redondas y planas de acero para herramientas de alta tenacidad para herramientas de impacto, cuchillas de corte, matrices de conformado, herramientas para trabajo en caliente y aplicaciones industriales sensibles a la fractura.

S7 | 1.2355

El mejor acero para herramientas de uso general resistente a los golpes para problemas de impacto, astillamiento y fractura.

S1 | 1.2550

Acero para herramientas sometido a cargas de choque, apto para aplicaciones de dureza moderada en caliente, punzonado en caliente, cizallado en caliente y herramientas de impacto seleccionadas.

Acero para herramientas L6

Refuerzo de tenacidad mejorado con níquel para piezas de maquinaria sometidas a esfuerzos de corte intenso, conformado y cargas de impacto.

Acero para herramientas H11

Acero para trabajo en caliente, destinado a herramientas que se agrietan bajo calor, presión y ciclos térmicos repetidos.

H13 | 1.2344 | SKD61

Acero para trabajo en caliente equilibrado, apto para forja, extrusión, fundición a presión y punzonado en caliente.

Los aceros para herramientas de alta tenacidad suelen tener un contenido de carbono bajo o moderado y menos carburos primarios grandes que los aceros para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste. Esto mejora la resistencia a la fractura, pero también limita la dureza máxima y la resistencia al desgaste abrasivo.

Por qué la tenacidad es importante en la fisuración y la fractura

Las grietas suelen empezar en esquinas afiladas, bordes sometidos a impactos, agujeros, muescas o zonas expuestas a ciclos térmicos repetidos.

En los aceros con alto contenido de carbono y cromo, los carburos de gran tamaño mejoran la resistencia al desgaste abrasivo, pero también pueden actuar como puntos de inicio de grietas. Por ello, grados como el D2 y el D3 son excelentes opciones para resistir el desgaste, pero no siempre la mejor opción para impactos fuertes o fracturas repentinas.

Los aceros para herramientas de alta tenacidad emplean un equilibrio diferente. Reducen la fragilidad relacionada con los carburos y se basan más en la resistencia de la matriz, la ductilidad y la resistencia al impacto.

Tabla de selección de aceros para herramientas de alta tenacidad

Fallo / Condición de funcionamientoCalificaciones recomendadasPor qué estas calificaciones son adecuadas
Impacto repetido a temperatura ambienteS7, S5, S1Los aceros de la serie S están diseñados para resistir impactos. El S7 ofrece el mejor equilibrio general, el S5 es adecuado para herramientas de impacto severo y el S1 es útil cuando también se necesita cierta dureza en caliente.
Punzones, cinceles y herramientas de impacto que se rompen durante su uso.S7, S1, S5Estos aceros absorben mejor los impactos que los aceros de desgaste con alto contenido de carbono y reducen el riesgo de fractura repentina.
Corte o conformado intenso con astillado de los bordes.S7, L6, H11El S7 proporciona una alta resistencia a los golpes, el L6 añade una mayor tenacidad gracias al níquel, y el H11 resulta útil cuando la carga se combina con calor.
Perforación en caliente, corte en caliente o impacto en caliente moderadoS1, S7, H11, H13Estos aceros mantienen una mayor tenacidad a temperaturas elevadas que los aceros comunes para trabajo en frío.
Forjado en caliente, extrusión, fundición a presión o agrietamiento por fatiga térmica.H11, H13Los aceros para trabajo en caliente de la serie H combinan tenacidad, resistencia a altas temperaturas y resistencia al agrietamiento por calor.
Piezas de maquinaria pesadas sometidas a carga de choqueL6, S7, H11Estos grados ofrecen una mayor resistencia a la fractura que los aceros para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste, manteniendo al mismo tiempo una resistencia y templabilidad útiles.
Herramientas sencillas para golpear, herramientas manuales o cinceles.W1, W2, S1Los aceros de la serie W pueden formar una superficie dura con un núcleo más resistente en aplicaciones de endurecimiento superficial; el acero S1 ofrece una mejor resistencia a los golpes.

Dirección de grado

GradoDirección de selección
S7Acero para herramientas de uso general, resistente a los golpes, ideal para problemas de impacto, astillamiento y fractura. Excelente opción para punzones, cinceles, cuchillas de corte y herramientas de conformado.
S1Adecuado para herramientas sometidas a cargas de impacto que pueden alcanzar temperaturas moderadamente elevadas, como las herramientas de punzonado o cizallado en caliente.
S5Más adecuadas para impactos severos y herramientas neumáticas de impacto donde la resistencia a los golpes es más importante que la resistencia al desgaste.
L6Resulta útil cuando se necesita mayor tenacidad, pero la aplicación aún requiere mayor resistencia al desgaste y templabilidad que la que ofrecen muchos grados de la serie S.
H11Más adecuadas para herramientas de trabajo en caliente que se agrietan bajo el calor, la presión y los ciclos térmicos repetidos.
H13Opción más equilibrada para trabajos en caliente en forja, extrusión, fundición a presión y punzonado en caliente, donde se requieren tanto tenacidad como resistencia a altas temperaturas.
W1 / W2Adecuado para herramientas más sencillas donde un endurecimiento superficial puede proporcionar una superficie de trabajo dura con un núcleo más resistente.

Cuándo no elegir aceros para herramientas de alta tenacidad

Los aceros para herramientas de alta tenacidad no son la mejor opción cuando el desgaste abrasivo es el principal modo de fallo.

Si la herramienta pierde tamaño, filo o vida útil principalmente por desgaste y no por agrietamiento, los aceros para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste suelen ser la mejor opción. Los aceros D2, D3 y D6 son las opciones típicas para un desgaste abrasivo severo.

Los aceros para herramientas de alta tenacidad tampoco son ideales cuando la dureza de trabajo debe mantenerse por encima de 60 HRC. La mayoría de los grados orientados a la tenacidad se seleccionan por su resistencia a la fractura, en lugar de por su máxima dureza.

Para el corte a alta velocidad, la tenacidad por sí sola no es suficiente. El acero debe seleccionarse en función de su dureza en caliente y su dureza en rojo.

Para problemas de agrietamiento y fractura, la tenacidad debe ser el factor de selección primordial. Para un desgaste abrasivo severo, los aceros de trabajo en frío de alta resistencia al desgaste suelen ser la mejor opción.

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